基于微课的翻转课堂在“植物学”课程教学中的实施

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摘要：“植物学”是一门专业基础课，教学改革难度较大。为探索有效的教学方法，将重难知识点录成精短视频并构建网络微课平台，采用课前“信息传递”、课中“吸收内化”、课后“巩固提升”三位一体的翻转课堂实施教学。结果表明，重构教学流程和优化教学环节，不但激发了学生探索兴趣，提高了学习效率，提升了教学质量，还培养了团队协作能力，基于微课的翻转课堂值得广大一线教育工作者推广。

关键词：翻转课堂；微课；植物学；教学改革

中图分类号：G642 文献标志码：A doi：10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.05.052

Abstract：As professional basic course，teaching reform of Botany is difficult. To explore effective teaching methods，essence knowledge points are recorded into little video and build network microlecture platform. We adopted“information transfer”before class，“internalized absorption”in class，and“consolidate ascension”after class in the teaching activities，which is trinity flipped classroom. Results show that reconstruction of teaching process and optimization of teaching links not only significantly stimulated interest of students，improved the learning efficiency，increased teaching quality，but also cultivated team cooperation ability. Thus the implementation of flipped classroom based on microlecture in botany teaching is worth popularization and application by front-line education workers.

Key words：flipped classroom；microlecture；Botany；teaching reform

“植物學”是一门重要专业基础课，涉及10余个生物专业，担负着为相关学科夯实基础的重要任务，理论与实践性较强。“植物学”课程包括理论课、实验课和野外实习3个环节。理论课分为2个部分，即植物解剖学和植物分类学，普遍被认为概念抽象繁琐、内容广泛枯燥、学生缺乏探索兴趣；实验课和野外实习相对滞后，导致理论与实践难以结合而出现“断层”，尤其是植物分类学涉及的物种鉴定不及时。因此，“植物学”教学改革难度大，长期以来难以找到突破口，至今仍普遍采用传统教学模式进行面对面的垂直信息传递，虽然教师在课中利用丰富的动画和图片素材以增进教学效果，但是学生缺乏主动性和积极性、动脑动手能力差、师生互动少、理论与实践脱节等问题突出。教师布置课后作业使学生巩固知识完成内化过程，但是学生课后并未利用有限时间耐心按时完成作业，未能深刻理解重难知识点，学习效果不理想，导致信息传递效率低。因此，亟需一种行之有效的教学模式，通过优化教学手段和素材呈现形式，在有限时间内使学生汲取课程精华，同时最大限度地激发学生求知欲，调动学生的主动性和积极性，最终提高教学质量。全新的教学模式将是“植物学”教学工作有效开展的前提基础，“植物学”课程改革势在必行。

翻转课堂（Flipped classroom或Inverted classroom）是一种新兴教学模式，其授课过程在课外，将知识内化过程在课中，为“以学生为中心的教学”提供有效途径，能真正实现“因材施教”的个性化教学。目前，翻转课堂已成为研究热点，备受国内外教育工作者的推崇[1]，是课程改革的大趋势。微课（Microlecture）是一种基于建构主义的教育思想，是教师针对重难知识点制作的微小课程，由短小精悍的视频和配套资源组成，能有效激发学生兴趣，使学生精准把握课程精髓。我国在微课资源建设及教学应用方面与国外存在较大差距，国外微课资源网站建设相对完善，并已在教学中收获诸多经验。

微课与翻转课堂结合应用的契合点主要体现在 3个方面。第一，微课不过于强调教与学的互动，翻转课堂恰好能增强师生双向互动。第二，微课的学习方式依据学生自主需求开展，缺乏师生、生生即时互动，翻转课堂恰好能与之互补，在课中深入讨论，以获得最佳教学效果。第三，课中实时互动具有即时性和时效性，翻转课堂恰好能与微课互补产生增效作用，达到最佳教学效果。可见，微课的融入为翻转课堂教学效果注入新鲜血液，既能促进教育理念、模式、方法、形式、学习方式的改革，又能促使课程本身从目标、内容、组织、策略到实践发生本质变化。现阶段，我国微课与翻转课堂结合的研究前期经验匮乏，特别是应用于“植物学”课程的实践探索较少[2]，亟待探索。研究团队进行了初步尝试并取得了一定成效，将实施各环节和研究结果给予总结。

1 基于微课的翻转课堂在“植物学”教学中的实施

针对“植物学”课程特点，将教学设计优化为 8个步骤，并逐步应用在教学活动中。

1.1 构建课程知识点谱系图

“植物学”的重点和难点繁多。首先，对某一知识点多元表征信息进行信息组块设计，避免同一信息分散凌乱的组织形式出现；其次，信息的组织和呈现尽量保持时空邻近原则，以简洁、统一、清晰的结构界面展现；再次，运用星级标记方法将重难知识点依次标记显示重要度，提高学习效率。

1.2 录制在线学习视频资源

学生课余时间分散，相比之下微视频更为适合。微视频是微课的核心，包括制作在线学习资料和构建网络微课平台2个环节。微视频是以某一重点、难点或疑点开展的相关内容呈现，通过提炼精华知识点并将其录制成精短微视频（3～10 min），每个微视频是一个相对独立的主题，对于整门课程而言亦具有连续性和完整性。

1.3 构建微课网络教学平台

构建包括教师端和学生端的网络教学平台尤为重要。教师端具有上传录制好的微视频、文本教材、在线答疑等模块，还需设计出对应的学习单元、导航菜单和学习路径，便于检索；学生端具有观看课程视频、文本教材、提交作业、留言系统、在线测试系统等模块。另外，还增加习题库、论坛、在线答疑模块增强互动性。

1.4 构建在线互动网络平台

互动平台的构建是教师能及时答疑解惑进行实时互动的有效手段。利用时下较为热门的微信公众号平台保证畅通和时效性，教师通过群发文字、图片、语音、视频和图文5类消息，与学生交流、激发学生兴趣、提升教学效果。另外，互动模块中遴选相关链接，有助于学生对知识的理解并拓宽视野。

1.5 发布自主学习任务清单

翻转课堂成功与否的关键是学生课前自主学习活动能否执行，制约着课中教学活动能否高效进行。教师务必预先设计学习任务清单，使学生明确学习目标、内容、方法和资源，通过网络互动平台提前布置给学生。

1.6 优化设计课堂活动环节

课堂是学生思想火花碰撞的平台，优化课堂环节是改革的核心，按照2学时（90 min）计算。

翻转课堂教学环节安排与时间分配见表1。

将2016级农学4班共计56人分成4个小组 （7人/组），使其构成竞争关系。每位学生既是参赛者又是评委，通过预先制定的评分标准，学生可以互相提问、打分、小组间的提问，进一步提升学生视角，有效培养良好的团队协作能力。教师的角色既是引导者又是点评者，对重难点问题进行针对性讲解，深入剖析议题，使学生在已有知识基础上收获更多。

1.7 跟进调整课程考核方法

翻转课堂的实施使传统的总结性考核评价体系不合时宜，课程考核方法势必伴随教学方法的改革进行调整。在教学实践中增加形成性考核评价方法，即将学生自主学习过程、学习成果展示情况、课堂参与讨论程度、课后作业完成情况、实践考核各环节成绩均列入形成性考核评价体系中。

1.8 集成教学效果评价与反馈体系

教学评价是对教学的价值判断，基于微信的翻转课堂是否适用于“植物学”，以及如何优化教学设计才能發挥其作用，均需要通过教学效果评价与反馈体系实现。只有基于正确的体系，才能使教师把握学生的认可程度，从中发现问题并不断调整教学模式。一方面，评价与反馈的方式主要采用师生座谈和试题测试的形式，以了解学生是否适应、存在问题、如何完善教学环节，还需进行同行测评、专家测评，进而集成综合反馈；另一方面，将开展翻转课堂之后学生的期末考试成绩与以往5年的成绩比较，分析该教学模式下学生对知识掌握程度，从而发现和解决问题。

2 研究结果与总结

以黑龙江八一农垦大学2016级农学4班开设的“植物学”课程为试点，探索微课和翻转课堂教学模式实施效果，结果表明切实可行，具有推广前景。第一，课程难度适中。“植物学”教学内容以植物形态解剖学为主，学生利用碎片时间在课前观看微视频，能有的放矢地精准掌握教学大纲要求的重难知识点。第二，教学素材资源丰富。学院为翻转课堂实施提供了强有力的技术支撑平台，“植物学”作为校级资深精品课程，校网络平台为学生提供了丰富的学习资源（教学课件、教案、拓展链接），满足了学生自主个性化学习的一系列需求。第三，学校建有植物标本馆，馆藏1 000余份植物腊叶标本，为学生提供丰富的实物素材，在植物分类学教学活动中，教师在标本馆开展教学，有效解决了理论和实践“断层”的难题。

学生问卷调查和反馈情况结果表明，翻转课堂对于“植物学”的教学是成功的，部分评价摘抄如下：①我是农学院大一学生，微课和翻转课堂结合的教学模式让我眼前一亮，我将植物解剖学重难点（如根的初生结构和次生结构）、植物分类学重要科属识别要点（如菊科、豆科、禾本科）利用课余时间反复观看微视频，重复记忆知识点之后，发现其实不像之前想象的那么难以理解。②我清楚记得我们小组当时讨论的话题是“被子植物双受精”，乍一看议题没有兴趣，然而通过几分钟微视频的观看，知道了被子植物是当今地球最繁盛的植物类群，双受精是其独特的繁殖方式，堪称“植物的甜蜜之吻和雌雄花朵的浪漫之旅”。这种唯美的比喻使我将难于理解的知识迅速掌握，将平时看枯燥文字和课件的时间大大缩减，提高了学习效率和质量。③我印象最深的是“植物学”实验课，我们小组以“洋葱有丝分裂各时期鉴别”为议题，在显微镜室即时做洋葱表皮细胞临时切片，边做边投影到大屏幕示意给其他小组。在茫茫细胞海洋中，根据微课里教师讲的5句口诀找到了最典型的5个细胞，这5句口诀我记忆犹新，“复制合成量加倍（间期），膜仁消失显两体（前期），形定数晰赤道齐（中期），点裂数加均两极（后期），两消两现重开始（末期）”，我们小组当时一起按照口诀排查细胞，又快又准找到目标，大家都很有成就感，取得了小组最高分的好成绩。④在植物分类学学习中，我清楚记得“世代交替”概念，我们小组在植物标本馆以平时鲜有关注的一类绿色植物，也是最原始的高等植物苔藓植物为研究对象，探讨了“世代交替”现象。通过对明星植物葫芦藓（Funaria hygrometrica）标本的细致观察，发现“苔痕上阶绿，草色入帘青”原来描述的是苔藓的配子体，而一根长长的细杆、顶着葫芦状孢蒴的结构却是孢子体，这种2个世代交替出现的现象就是“世代交替”，这激发了我对植物世界的探索欲，原来如此不起眼的苔藓广布世界各地，全草入药，具有重要的研究价值，或许在今后科研道路上我会向着开发药用植物资源的方向努力，我们首先要做的就是共同担起保护植物多样性的重任。

3 结语

翻转课堂教学模式下，学生学习效果显著优于传统课堂。通过重建教学流程和优化教学环节实施“植物学”教学，显著提高了学生自主学习能力、激发了学生的求知欲，调动了学生热情和积极性，增加了生生和师生之间的互动、提高了知识内化率、实现了信息的高效传递，大幅度提高了教学效果和质量，还培养了团队协作精神。可见，在高校专业课教育改革中，尊重学生的主体地位、以学生为中心的教学模式，能极大发挥学生主观能动性和自主思考能力。因此，微课和翻转课堂因其新颖的融合模式具有应用价值，值得广大一线教育工作者进一步研究推广，望此次改革的衍射作用能起到抛砖引玉的作用，提供真实借鉴，为进一步提高“植物学”教学质量贡献微薄之力。

参考文献：

Jerzy R. Flipped classroom-from experiment to practice[J]. Frontiers in Artificial Intelligence and Applications，2014（4）：565-574.

Gross D，Pietri E S，Anderson G A，et al. Increased preclass preparation underlies student outcome improvement in the flipped classroom[J]. CBE Life Sciences Education，2015，14（4）：1-8. ◇